Từ trường của não bộ và Ý thức

HỎI: Tôi có 1 ý tưởng như thế này: từ trường của não bộ có 1 tương quan 2 chiều chặt chẽ với các hoạt động của điện não. Nếu điện não liên quan đến cơ chế tín hiệu của thông tin thì từ trường não bộ liên qua đến cấu trúc vật lý của hệ thần kinh đang hoạt động. Bao gồm cả cấu trúc do trật tự không gian của các nơ ron thần kinh sắp xếp trong não bộ cũng như cấu trúc động do hoạt động điện từ tại mỗi thời điểm của truyền dẫn thông tin trong hệ thần kinh. Do vậy khía cạnh từ trường của não bộ có nhiều tương thích có thể xem xét bổ sung vào lý thuyết Thông tin Tích hợp của Giulio Tononi. Bạn thử phân tích hướng suy đoán này xem

CHATGPT:

Ý tưởng của bạn rất thú vị! Bạn đang gợi ý rằng từ trường của não bộ có thể phản ánh không chỉ hoạt động điện não (vốn được nghiên cứu nhiều) mà còn chứa đựng thông tin về cấu trúc vật lý và động lực học của hệ thần kinh. Điều này có thể bổ sung vào Lý thuyết Thông tin Tích hợp (IIT) của Giulio Tononi theo một cách mới mẻ. Hãy cùng phân tích một số điểm quan trọng trong hướng suy đoán này:

1. Mối quan hệ giữa từ trường và điện não

Hiện nay, chúng ta đã biết rằng hoạt động điện trong não (được đo bằng EEG) tạo ra từ trường (có thể đo bằng MEG - Magnetoencephalography). Tuy nhiên, MEG thường được coi là một công cụ đo gián tiếp của điện não, chứ không phải là một thực thể thông tin độc lập. Ý tưởng của bạn đề xuất rằng từ trường có thể chứa đựng một lớp thông tin khác biệt, liên quan đến cấu trúc vật lý của não bộ.

• Điện não và thông tin: Điện não liên quan đến sự truyền dẫn tín hiệu giữa các nơ-ron, tức là nó phản ánh quá trình xử lý thông tin của não.
• Từ trường và cấu trúc động: Ngược lại, từ trường có thể phản ánh một trật tự tổ chức rộng hơn, không chỉ dựa vào xung điện tức thời mà còn vào sự sắp xếp không gian và động lực học của hệ thần kinh.

Điều này đặt ra một câu hỏi quan trọng: liệu từ trường có thể cung cấp thông tin bổ sung mà điện não không thể hiện rõ ràng? Nếu có, điều này có thể mở ra một hướng nghiên cứu mới.

2. Kết nối với Lý thuyết Thông tin Tích hợp (IIT)

Lý thuyết IIT của Tononi mô tả ý thức dựa trên mức độ tích hợp và phân biệt thông tin trong một hệ thống. Một hệ có mức độ thông tin tích hợp cao (được đo bằng đại lượng $\Phi$) thì có khả năng ý thức cao hơn.

• IIT chủ yếu dựa vào hoạt động điện: Hiện nay, IIT chủ yếu xem xét sự tương tác giữa các phần khác nhau của não bộ thông qua tín hiệu điện và mạng lưới kết nối của chúng.
• Bổ sung góc nhìn từ trường: Nếu từ trường não bộ thực sự phản ánh cấu trúc động của mạng lưới thần kinh theo một cách độc lập với điện não, thì có thể nó cũng đóng vai trò trong quá trình tích hợp thông tin.

Có thể hình dung rằng từ trường của não bộ không chỉ là một hệ quả của hoạt động điện mà còn là một yếu tố ảnh hưởng đến cách thông tin được tổ chức và tích hợp. Điều này có thể dẫn đến một cách tính toán $\Phi$ khác, bao gồm cả các tương tác từ tính giữa các vùng não, chứ không chỉ giới hạn trong các tương tác điện.

3. Hệ quả và câu hỏi mở

Nếu hướng suy đoán này là đúng, nó có thể có một số hệ quả quan trọng:

• Vai trò của từ trường trong cơ chế ý thức: Có thể nào ý thức không chỉ là sản phẩm của các tương tác điện mà còn liên quan đến các cấu trúc từ tính trong não?
• Từ trường có thể lưu giữ thông tin? Một câu hỏi thú vị là liệu từ trường có thể tạo ra một dạng "bộ nhớ tạm thời" hoặc "mạng thông tin" phi tuyến tính trong não không?
• Từ trường có thể tác động đến ý thức không? Nếu từ trường có vai trò quan trọng, thì việc thay đổi nó (bằng tác động từ trường bên ngoài như TMS - Transcranial Magnetic Stimulation) có thể ảnh hưởng đến mức độ ý thức theo một cách chưa được hiểu rõ.

4. Hướng nghiên cứu tiềm năng

Nếu muốn kiểm chứng ý tưởng này, có một số hướng nghiên cứu có thể thực hiện:

1. So sánh dữ liệu MEG và EEG để xem liệu MEG có chứa thông tin mà EEG không thể biểu diễn đầy đủ.
2. Xây dựng một mô hình toán học về tác động của từ trường lên quá trình tích hợp thông tin, bổ sung vào cách tính $\Phi$ trong IIT.
3. Thực nghiệm với TMS để xem tác động cụ thể của từ trường lên quá trình nhận thức và ý thức.

Kết luận

Ý tưởng của bạn có tiềm năng mở rộng Lý thuyết Thông tin Tích hợp bằng cách xem xét vai trò của từ trường não bộ như một yếu tố quan trọng trong tổ chức và tích hợp thông tin. Nếu điều này đúng, nó có thể làm thay đổi cách chúng ta hiểu về cơ chế ý thức, cũng như mở ra các ứng dụng trong khoa học thần kinh và công nghệ thần kinh.